Конденсаторы в электрической цепи, их функции и характеристики.

  • Презентации учебные
  • pptx
  • 11.12.2022
Публикация в СМИ для учителей

Публикация в СМИ для учителей

Бесплатное участие. Свидетельство СМИ сразу.
Мгновенные 10 документов в портфолио.

В презентации для 10 класса описывается прибор электрической цепи под названием "конденсатор". В конце для тренировки использования изучаемого понятия предлагается ряд ситуации, с которыми при наличии свободного времени на уроке полезно разобраться вместе с учителем (при нехватке времени - дома).
Иконка файла материала КОНДЕНСАТОРЫ.pptx

КОНДЕНСАТОРЫ

© Исакова М.А., 2017

Конденсатор
– устройство для накопления заряда
и энергии электрического поля

Основа конструкции плоского
конденсатора —
две токопроводящие
обкладки, между
которыми находится
диэлектрик.

U – напряжение, подаваемое между обкладками конденсатора

q – заряд, накапливающийся на пластинах конденсатора (модуль)

Для любого
конденсатора:

U

q

= const

q

U

= С

С – электроёмкость конденсатора
(характеристика конденсатора)

[С] = Ф (фарад)

С

Плоский конденсатор
конденсатор, обкладками которого являются две параллельные пластины, между которыми находится непроводящий материал
(диэлектрик)

̶

̶

символическое
обозначение
конденсатора на схеме

̶ q

̶ q

E

Плоский конденсатор

d

V

U = A /qо = F d / qо = E d / qо = E∙ d

ε – диэлектрическая проницаемость
диэлектрика в конденсаторе S – площадь пластин плоского
конденсатора
d – расстояние между пластинами
плоского конденсатора

Кл 2

Н∙м 2

С =

εεо S

d

εо = 8,85∙10 -12

Электроемкость
плоского конденсатора

Особенности соединений
конденсаторов:

При последовательном соединении –
на всех конденсаторах оказывается
одинаковый заряд (так как заряд на изолированном
элементе схемы нулевой)

2) При параллельном соединении –
на всех конденсаторах оказывается
одинаковое напряжение (так как конденсаторы подсоединяются к точкам с одинаковым потенциалом)

С2

1

1

С1

Спосл

=

=

С1

С2

С1

С2

Спосл

Спар

=

=

+

+

С1

С2

Спар

1

εо R

Электроемкость
уединённой сферы радиуса R

С = 4πεо R

R

C = Q / φ

Q

φ =

Q

k =

εо

1

Энергия плоского
конденсатора:

Ц

Wc = CU 2 /2

C – электроёмкость конденсатора U – напряжение между пластинами

Задача №1

Нарисовать эквивалентную схему конденсаторов для случаев:


а)






б)

ε1

ε2

ε1

ε2

S

S

d

d

ε1

ε2

d

d /2

d /2

S

S

ε1

ε2

S /2

S /2

d

d

параллельное
соединение

последовательное
соединение

q

U

εεо S

Задача №2

S

d

d1

S

2) C =

d

C1 =

εεо S

d1

C1 > C

1) т.к. конденсатор подключён к источнику тока, то напряжение на нём – напряжение на источнике: U1 = U

3) C =

=

q1 > q

q = CU

d > d1

Как изменятся электроёмкость (C→C1 ), заряд (q→q1) и напряжение (U→U1) на конденсаторе, если, не отключая его от источника тока, пластины сблизить (ε = 1)?

q

U

εεо S

Задача №3

S

d

d > d1

d1

S

2) C =

d

C1 =

εεо S

d1

C1 > C

1) т.к. конденсатор отключён от источника, заряд измениться не может: q1 = q

3) C =

=

U =

C

U1 < U

Как изменятся электроёмкость (C→C1 ), заряд (q→q1) и напряжение (U→U1) на конденсаторе, если его отключить от источника тока, а пластины сблизить (ε = 1)?